Η ξαφνική αποχώρηση του Ilya Sutskever, κορυφαίου επιστήμονα της OpenAI, της εταιρείας πίσω από την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης και του ChatGPT, έχει αναζωπυρώσει τις συζητήσεις για το μέλλον αυτής της τεχνολογίας και το σημαντικό ενεργειακό της κόστος. Εκτός από τις γνωστές ανησυχίες για την ασφάλεια, την επίδραση στην εργασία και τη δημιουργικότητα, η τεχνητή νοημοσύνη αναδεικνύεται ως μια από τις πιο ενεργοβόρες τεχνολογικές καινοτομίες, δημιουργώντας επιπλέον ανησυχίες σε έναν κόσμο που ήδη παλεύει με τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα.
Τα data centers που υποστηρίζουν την εκπαίδευση και λειτουργία αυτών των μοντέλων απαιτούν τεράστια ποσότητα ενέργειας. Για παράδειγμα, το GPT-4 χρειάστηκε περισσότερες από 50 γιγαβατώρες ενέργειας, ποσότητα που αντιστοιχεί περίπου στο 0,02% της ετήσιας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας της Καλιφόρνιας, ενώ αυτή η κατανάλωση είναι 50 φορές μεγαλύτερη από αυτή του GPT-3. Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη εφαρμόζεται σε όλο και περισσότερους τομείς, οι ενεργειακές απαιτήσεις αναμένεται να αυξηθούν, ειδικά με την ανάγκη για περισσότερα δεδομένα και πειραματισμό.
Τα data centers και τα δίκτυα μεταφοράς ενέργειας είναι οι κύριοι καταναλωτές ενέργειας παγκοσμίως, αντιπροσωπεύοντας σήμερα το 3% της παγκόσμιας κατανάλωσης, με εκπομπές CO2 ίσες με αυτές της Βραζιλίας. Οι ενεργειακές τους ανάγκες δεν δείχνουν σημάδια επιβράδυνσης, με την κατανάλωση να αναμένεται να αυξηθεί από 460 σε 1000 τεραβατώρες μεταξύ 2022 και 2026. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η ενεργειακή ζήτηση των data centers θα μπορούσε να αυξηθεί από 200 σε 260 twh την ίδια περίοδο, καλύπτοντας το 6% της συνολικής ενεργειακής κατανάλωσης της χώρας, ενώ οι ενεργειακές ανάγκες των data centers αναμένεται να διπλασιαστούν μέχρι το 2030.
Το πρόβλημα περιπλέκεται από τη γεωγραφική συγκέντρωση των data centers σε συγκεκριμένες περιοχές, όπως στη Βόρεια Βιρτζίνια, η οποία έχει γίνει ο μεγαλύτερος κόμβος data centers στον κόσμο. Τα data centers εκεί καταλαμβάνουν 51 εκατομμύρια τετραγωνικά πόδια και καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια ίση με την κατανάλωση 800.000 σπιτιών, ασκώντας μεγάλη πίεση στις ενεργειακές υποδομές της περιοχής.
Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη επεκτείνεται και πέρα από τα γλωσσικά μοντέλα, η ενεργειακή κατανάλωση των data centers θα αυξηθεί περαιτέρω. Τα ράφια με servers τεχνητής νοημοσύνης απαιτούν 30-100 κιλοβάτ ηλεκτρικής ενέργειας, πολύ περισσότερο από τα 7 κιλοβάτ που καταναλώνουν οι παραδοσιακοί servers. Η Nvidia, ηγέτης στην αγορά servers τεχνητής νοημοσύνης, πούλησε πέρυσι 100.000 μονάδες, οι οποίες αναμένεται να καταναλώσουν 7,3 φορές περισσότερη ενέργεια ετησίως.
Παρά τη συνεχή βελτίωση της υπολογιστικής απόδοσης, όπως περιγράφεται στον νόμο του Koomey, τα data centers εξακολουθούν να αντιμετωπίζουν προκλήσεις. Καθώς οι επεξεργαστές γίνονται πιο αποδοτικοί, θερμαίνονται περισσότερο, απαιτώντας πρόσθετη ενέργεια και νερό για ψύξη. Το 2022, η Google και η Microsoft χρησιμοποίησαν συνολικά 32 δισεκατομμύρια λίτρα νερού στα data centers τους.
Για να καλυφθούν αυτές οι αυξημένες ανάγκες, οι Ηνωμένες Πολιτείες πρέπει να διαχειριστούν προσεκτικά τους ενεργειακούς πόρους τους. Οι μεγάλες εταιρείες τεχνολογίας επενδύουν σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όπως ηλιακά και αιολικά πάρκα, για να στηρίξουν τα data centers τους, αλλά αυτές οι διαλείπουσες πηγές ενέργειας δεν είναι αρκετές. Οι λύσεις πρέπει να περιλαμβάνουν επίσης το φυσικό αέριο και την πυρηνική ενέργεια, καθώς και τη χρήση του αμερικανικού LNG στο εξωτερικό.
Το αμερικανικό δίκτυο ηλεκτροδότησης χρειάζεται αναβάθμιση για να αντέξει την αυξημένη ζήτηση. Η κατασκευή νέων γραμμών μεταφοράς έχει μειωθεί δραματικά την τελευταία δεκαετία, την ώρα που η ενεργειακή ζήτηση αυξάνεται. Εν τω μεταξύ, τα ηλεκτρικά οχήματα, που γίνονται όλο και πιο δημοφιλή, προσθέτουν επιπλέον πίεση στο δίκτυο, με την κατανάλωση ενέργειας να αναμένεται να αυξηθεί κατά 38% μέχρι το 2035.
Για να διατηρηθεί η ανταγωνιστικότητα των ΗΠΑ σε μια εποχή που η τεχνητή νοημοσύνη είναι καθοριστική για την οικονομία, η χώρα πρέπει να επενδύσει σε όλες τις διαθέσιμες ενεργειακές λύσεις. Οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής και οι κορυφαίοι επιχειρηματίες πρέπει να επιδιώξουν μακροπρόθεσμες λύσεις και να μειώσουν τα εμπόδια στην αξιοποίηση όλων των ενεργειακών πόρων που διαθέτει η χώρα, προκειμένου να διασφαλίσουν μια σταθερή και προσιτή ενεργειακή προμήθεια για την ανάπτυξη της τεχνητής νοημοσύνης.
